JP2887141B2 - テープカセット及びテープドライブモーターの組み合わせ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャフトがテープ
リールに連結された、テープカセット及びテープドライ
ブモーターの組み合わせに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】通常の
テープカセットとテープドライブの組み合わせにおい
て、カセットによって保持される各リールには、リール
を駆動するためのモーターが連結されている。高速テー
プカセットの場合、高速テープ検索は１０００ｉｐｓ〜
２０００ｉｐｓの加速度及び減速度で、５００ｉｐｓ
（インチ／秒）〜１０００ｉｐｓで行われる。このよう
な検索速度、加速度、減速度、及び突然の逆転動作及び
前進動作により、モーター軸受に著しい摩耗及び裂け目
が生じ、結果的に軸受が故障してモーターの取り替えが
必要になったり、或いはテープガイド上を約１千万回通
過する毎にモーターを付け替えたりする必要がある。こ
れは、非常に費用がかかるものである。また、摩耗及び
裂け目により、ドライブの信頼性は回転数が増すにつれ
次第に低下する。ドライブの信頼性は、上記速度での検
索、加速及び減速では非常に重要である。

【０００３】

【課題を解決するための手段】この問題に対する解決策
は、モーター軸受を消耗品にすることである。リールを
駆動するためのモーターがテープリールに連結される場
合に、複数の軸受によってテープカセットにテープリー
ルを回転可能に取り付けて、モーターのローターのため
の唯一の又は主な軸受としてこれらの軸受を使用する。
このようにして、テープドライブの信頼性は高められ
る。カセットは、テープガイドの上を３０万回以上通過
しても耐え得るように設計される。従って、カセットを
取り出して新しいカセットに取り替える度に、ドライブ
システムには新しい軸受が備えられる。長い目で見れ
ば、１つのモーター軸受の等価寿命に匹敵する消耗品カ
セット軸受の累積コストは、モーターを取り替えるより
も安価である。

【０００４】本発明は、シャフトがテープリールに連結
された、テープカセット及びテープドライブモーターの
組み合わせに関する。カセットのハウジングにはテープ
リール支持体が取り付けられ、この支持体を通ってテー
プリールシャフトが延在する。軸受（複数）はテープリ
ールシャフトを回転可能に支持しこれによってテープリ
ールをカセットのハウジング上に支持するための支持体
によって保持される。モーターは、軸の周りを回転可能
なローターを有し、カセットがテープドライブの中に入
っていないときにはこのローターはモーターの中にゆる
く載せられる。本発明の１つの実施の形態において、ロ
ーターはマグネットを保持し、カセットがテープドライ
ブの中にあるときに、このマグネットはシャフトによっ
て保持される磁気吸引性の材料との組み合わせで、ロー
ターをシャフトに連結させてローターとシャフトとの間
に駆動関係を与える。ローターが回転してシャフトを動
かしてテープリールを駆動したとき、カセットのテープ
リールシャフト用の軸受は、ローターを回転支持するた
めの唯一の軸受として機能する。本発明の他の実施の形
態において、ローターの一方の軸端部はテープリールシ
ャフトに連結されており、他方の軸端部は尖った端部を
有し、この尖った端部は、ローターが回転しているとき
に起こり得るローターの軸の偏心回転（whip）に対して
ローターに安定性を与えるために、ピボット軸受に係合
する。この実施の形態において、ローターは主にカセッ
ト上の軸受によって回転可能に支持され、モーターハウ
ジング上のピボット軸受によって補助的に支持される。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、テープカセッ
ト１０の平面図が表わされている。一般的にテープカセ
ットは、底部壁若しくはベースプレート１２、頂部壁１
４（図２参照。簡略化のため図１には図示されていな
い）、正面壁１６、後部壁１８、及び２つの側壁２０及
び２２を含む、閉ざされたハウジングを含む。

【０００６】テープリール２４及び２６はベースプレー
ト１２に回転可能に取り付けられる。テープ２８はテー
プリール２４に巻き付けられ、テープガイド３０を横切
ってテープリール２６へと延びる。

【０００７】図２を参照すると、カセット１０のベース
プレート１２へのテープリール２４の回転可能な取り付
けの断面図が示されている。テープリール２６のベース
プレート１２への回転可能な取り付けはこれと同じなの
で、テープリール２４の取り付けの説明はテープリール
２６の取り付けにも適用される。テープリール２４は１
ピースの部材であり、環状壁３２、閉鎖式上キャップ部
分３４、上部テープガイドフランジ３６、及び底部ガイ
ドフランジ３８を含む。キャップ部分３４はシャフト４
２を中に受け入れるための開口部４０を有し、シャフト
４２はキャップ部分３４に圧入される。

【０００８】更に図２を参照すると、ベースプレート１
２は円筒形軸受保持部材５２の底端部５０を中に受け入
れるための開口部４８を有する。保持部材５２はその底
端部５０で、良く知られた何らか方法によってベースプ
レート１２に接合される。軸受保持部材５２の中には軸
方向に離間された環状軸受アセンブリ部材５４及び５６
が配置され、これらのアセンブリ部材５４及び５６は、
軸受保持部材５２の環状壁と一体化された環状リブ５８
によって仕切られる。軸受アセンブリ部材は好ましくは
ボール軸受であり、良く知られたいかなる軸受アセンブ
リであってもよい。シャフト４２の底端部には、モータ
ー連結部分即ちドライブハブ６２の真上に配置された環
状軸受保持部分６０がある。

【０００９】図３を参照すると、ドライブハブ６２の底
部に環状表面６４があり、この環状表面６４は、円周方
向に互いに９０°離間され且つ表面６４から下方に延び
るランド６８によって仕切られた４つのドライブスロッ
ト６６を有する。各ドライブスロット６６及びランド６
８はシャフト４２の軸の周りに円弧状に延在する。４つ
のドライブスロットが示されているが、使用するドライ
ブスロットの数は設計上の好みの問題である。ドライブ
ハブ６２の中には凹部６９が形成され、この凹部６９は
ランド６８によって画定される。ドライブハブ６２は、
以下に記す目的のため、磁気的吸引性材料で作られる。

【００１０】リール２４は、軸受アセンブリ５４を軸受
保持部材５２の頂部の中に挿入してこれをリブ５８に係
合させることによって、カセットのハウジングに組み込
まれる。軸受アセンブリ５６はシャフト４２の上端部の
上をスリップして軸受保持部分６０に係合する。次にシ
ャフト４２の上端部は軸受アセンブリ５４を介して軸受
保持部材５２の内側に挿入され、最終的には軸受アセン
ブリ５６はリブ５８に係合する。シャフト４２は所定の
位置に保持されるが、リール２４は軸受保持部材５２の
上をスリップし、シャフト４２はキャップ部分３４の開
口部４０の中に受け入れられて、リールに圧入される。
キャップ部分３４は環状ストップショルダー７０を有
し、この環状ストップショルダー７０は軸受アセンブリ
５４の頂部に係合して軸受アセンブリ５４をリブ５８に
対して保持するが、なおキャップ部分３４の底面と軸受
保持部材５２との間に隙間を保っている。これで、リー
ル２４は軸受保持部材５２の軸の周りに回転可能に取り
付けられ、従ってカセット１０のベースプレート１２に
回転可能に取り付けられる。

【００１１】図４を参照すると、モーター７８が示され
ており、モーター７８はテープドライブ（図示せず）に
取り付けられる。このモーターは一般的なモーター設計
のものであり、上部壁８０及び底部壁８２とを有するモ
ーターハウジングと、外周部に取り付けられた複数のＮ
極及びＳ極を有するマグネット８６を備えたローター８
４と、及び複数のコイル８８を有するコイルリングとを
含む。使用するマグネット及びコイルの数は、希望する
結果によって変わる。ローターは、軸方向に延びる１つ
の中空の開口部９０を有する。ローター８４には、開口
部９０の上端部でマグネット９２が固定され、開口部９
０の下端部で支持部材９４が固定されている。支持部材
９４は先の尖った下端部９６を有し、テープカセットが
テープドライブの中にないときには、この下端部９６は
モーターハウジングの底部壁８２の中の嵌合凹部９８の
中に受け入れられて、この凹部の底にゆるく載せた姿勢
又は自立した（free standing ）姿勢でローターを回転
可能に支持する。図５を参照すると、ローター８４の上
端部には、環状表面１０４から上方向に突き出る直径方
向に離間された１対のタング１００及び１０２がある。
各タング１００、１０２は、ローター８４の軸８５の周
りに円弧状に延在する。

【００１２】図６を参照すると、図２のリール２４がテ
ープドライブの中に挿入されて図４のモーター７８に接
続されているところが示されている。図６及び図７を参
照すると、各スロット６６の半径方向の厚み及び各スロ
ット６６の円周方向の距離は、各タング１００、１０２
の対応する寸法よりも僅かに大きく、各タングは各スロ
ット６６の中に嵌合して、ドライブハブ６２とローター
８４とのドライブ接続を形成するようになっている。カ
セット１０がテープドライブの中に挿入され、これによ
りドライブハブ６２が下降してローター８４と接触する
と、ドライブ接続が形成される。このときローター上の
タング１００及び１０２はハブ６２上のランド６８上に
載るか接触し、或いはタングがスロット６６に位置合わ
せされる場合、タングはそれぞれのスロット６６の中に
入り、マグネット９２はドライブハブ６２の中の凹部６
９に入る。タング１００及び１０２がランド６８上にあ
る場合、モーターがスタートしてローター８４が部分的
に回転すると、タング１００、１０２が対応するスロッ
ト６６に入る。このシステムは、カセットをドライブの
中に入れたときにモーターを作動させるように設計する
ことができ、これによりカセットをドライブの中に入れ
たときにタング１００及び１０２をスロットの中に配置
してローターを部分的に回転させる。タング１００、１
０２がこれらの対応するスロット６６に位置合わせされ
ると、ローターが持ち上げられて凹部９８の底から浮き
上がり、タング１００及び１０２がこれらのそれぞれの
スロット６６に入るように、マグネット９２及びドライ
ブハブ６２の磁気吸引性材料は、ローター８４をドライ
ブハブ６２の方へと付勢するのに十分強い磁気吸引力を
形成する。図７は、図６のマグネット９２と凹部６９の
頂部壁との間にある平面（図７〜図７）で切り取られた
ドライブ接続の断面であって、マグネット９２の方向に
向かって見たところを表わす。

【００１３】ランド６８の軸方向の長さをタング１０
０、１０２の軸方向の長さより長く設計し、ランドが表
面１０４の上に載るようにしてマグネットを凹部６９の
閉じた端部から僅かに離しておく。このとき、ローター
８４は動作位置にあり、ここではローター８４は軸受ア
センブリ５４及び５６のみによってカセット１０に回転
可能に支持される。

【００１４】動作において、ローター８４の回転によ
り、タング１００、１０２のエッジがランド６８の対応
するエッジに係合してローター８４の回転をドライブハ
ブ６２に伝達し、これによってシャフト４２及びリール
２４を回転させる。シャフト４２は軸受アセンブリ５４
及び５６の中で回転し、マグネット９２の磁気吸引力及
びドライブハブ６２の磁気吸引性材料によってローター
はシャフト４２を介してその回転支持を行い、ドライブ
ハブ６２にローター８４を常にドライブ接続させて凹部
９８の底部壁から常に浮かせておく。カセット１０がガ
イドから取り出されると、ハブ６２はローター８４及び
マグネット９２から持ち上げられ、これによってマグネ
ット９２とハブ６２の磁気吸引性材料との間の磁気吸引
力に打ち勝ってローター８４からハブ６２を解放する。
マグネット９２と凹部６９の閉鎖端部との間の僅かなス
ペースによってこの解放を補助する。

【００１５】図１〜図７の実施の形態におけるモーター
の中のマグネット９２はローター８４に取り付けられる
として記載したが、マグネットをハブ６２に取り付け
て、マグネット９２の代わりにローター８４に磁気吸引
性材料を持たせることができることを理解されたい。

【００１６】図８を参照すると、外部ローター及び内部
コイルを有するモーター１９９に適用される本発明が示
されている。先述の実施の形態と同じ構成要素は、同じ
参照番号にａを付けて示してある。モーターはカセット
１０上の同じリール２４及び２６を駆動するためのもの
である。複数のコイル２００を有する固定コイルリング
がモーターハウジングの底部壁２０１上に取り付けられ
ている（図示せず）。モーターシャフト２０２はコイル
２００の中に配置され、先の尖った或いは円錐形の底端
部２０４を有し、この底端部２０４は、底部壁２０１か
ら延び且つ複数のピボット軸受２０８を中に含む受け２
０６の中に受け入れられる。テープカセットがテープド
ライブの中にないとき、シャフト２０２の先の尖った端
部２０４は、このピボット軸受２０８に対してゆるく載
せた姿勢か自立姿勢で係合する。環状ローター２１０は
コイル２００を取り囲み、シャフト２０２と共に回転す
るようにシャフト２０２上の環状ショルダー２２０に接
合される。複数のＮ極及びＳ極を有するマグネット２１
２がローター２１０に取り付けられる。モーターシャフ
ト２０２の上端部はタングドライブ部材２１４であり、
タングドライブ部材２１４はモーターシャフト２０２上
で軸方向に摺動可能に取り付けられる。タングドライブ
部材は、環状表面１０４ａから上方向に突き出る直径方
向に離間された１対のタング１００ａ及び１０２ａを有
する。シャフト２０２は円周方向に離間され軸方向に延
びる複数のスプライン２１６を有し、タングドライブ部
材は、シャフト２０２の上を軸方向に移動するようにタ
ング部材２１４を摺動可能にガイドするために、これら
のスプラインの中に延びる離間された複数の凸部を有す
る。タングドライブ部材２１４をシャフトに固定するた
めに、スナップリング２１８がシャフト２０２に固定さ
れる。タングドライブ部材２１４をスナップリング２１
８に係合するように付勢するために、圧縮ばね２２２
が、シャフト２０２を囲み、ショルダー２２０とタング
ドライブ部材２１４の底面との間に配置される。

【００１７】図９を参照すると、図２のリール２４がテ
ープドライブの中に挿入されて図８のモーター１９９に
接続されているところが示されている。タングドライブ
部材２１４が十分に延びてスナップリング２１８と接触
すると、ランド６８の底面２２４と、軸受２０８とシャ
フトの尖端部２０４との接触点との間の軸方向の距離
は、タングドライブ部材２１４上の表面１０４と、軸受
２０８とシャフトの尖端部２０４との接触点との間の軸
方向の距離よりも短い。これにより、ドライブハブ６２
とタング１００ａ及び１０２ａとが接触すると、タング
ドライブ部材２１４はスナップリング２１８から軸方向
に沿って下方に押し離される。タング１００ａ、１０２
ａがこれらの対応するスロット６６に位置合わせされて
ランド６８の表面２２４が表面１０４に接触すると、タ
ングドライブ部材２１４はスナップリング２１８から軸
方向に下方へ向かって更に押し離され、テープドライブ
にカセットが挿入されるときに、ばね２２２はその元の
形から圧縮して尖端２０４を軸受２０８に接触させるよ
うに押し付ける、或いは接触させたままにする。このと
き、モーターシャフト２０２及びローター２１０は動作
位置にあり、この動作位置においてローター２１０は、
その上端部ではカセット１０の軸受アセンブリ５４及び
５６によって主に回転可能に支持され、その下端部では
モーターハウジングの中の軸受２０８によって回転可能
に補助的に支持される。軸受２０８によって尖端部２０
４でローターを支持することにより、ローターが回転し
ているときに起こり得るローターの急な変速に対する安
定性をローターに与える。

【００１８】図９におけるモーター及びカセットの組み
合わせ動作は、図６におけるモーター及びカセットの組
み合わせ動作と同じである。ローター２１０の回転によ
り、タング１００ａ、１０２ａのエッジがランド６８の
対応するエッジに係合してローター２１０の回転がドラ
イブハブ６２に伝達され、これによってシャフト４２及
びリール２４を回転させる。シャフト４２は軸受アセン
ブリ５４及び５６の中で回転し、ローターはシャフト４
２を介して軸受アセンブリ５４及び５６上及びモーター
ハウジングの中の軸受２０８上で回転支持される。圧縮
ばね２２２はローター２１０をドライブハブ６２に常に
接触させて駆動する。カセット１０がテープドライブか
ら取り出されると、ハブ６２はローター２１０から持ち
上げられてローター２１０からハブ６２が解放される。

【００１９】各実施の形態のモーターの中のローターは
複数のマグネット含み、モーターのコイルは固定されて
いるとして記載したが、一般的なモーター設計におい
て、コイルを回転させて、ローター及びマグネットを固
定させることもできることを理解されたい。また、ロー
ター８４は尖端部９６を受けるための軸受２０８を備
え、ばねで付勢されたタングドライブ部材２１４を用い
てローター８４の頂部を構成し、カセットの軸受５４及
び５６及び軸受２０８によってローターが回転可能に支
持されるように、ローター８４を改造することができる
ことも理解されたい。更に、ローター８４の上端部にマ
グネット９２があるようにし、カセット軸受５４及び５
６によってのみ回転可能に支持されるように、ローター
２１０を改造することができることも理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】テープカセットの平面図である。

【図２】図１のライン２−２に沿う断面図であり、テー
プリール、及びカセットへのその回転可能な取り付けを
表わす。

【図３】図２に示されたドライブハブの底面図である。

【図４】テープドライブモーターの略断面図である。

【図５】図４に示されたローターの一部の平面図であ
る。

【図６】図２のテープリールとドライブ接続されている
図４のモーターを示す略断面図である。

【図７】図６のライン（図７−図７）に沿う断面図であ
って、図３及び図５にそれぞれ示された要素を用いたロ
ーターとドライブハブとの間のドライブ接続を示す。

【図８】テープドライブモーターの他の実施の形態の断
面図である。

【図９】図８のモーターが図２のテープリールとドライ
ブ接続されているところを示す略断面図である。

【符号の説明】

１０ テープカセット ２４、２６ テープリール ４２、２０２ シャフト ５２ テープリール支持手段（円筒形軸受保持部材） ５４、５６、２０８ 軸受手段 ７８、１９９ テープドライブモーター ８４、２１０ ローター

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テープカセット及びテープドライブモー
   ターの組み合わせであって、 ａ）前記テープカセットは、ハウジングと、前記ハウジ
   ングの内部にテープリールと、前記テープリールに連結
   されたシャフトと、前記ハウジングに固定して取り付け
   られたテープリール支持手段と、前記シャフト及び前記
   テープリールを前記支持手段に回転可能に連結するため
   に前記支持手段及び前記シャフトに動作上連結された軸
   受手段とを含み、前記シャフトは前記支持手段を通って
   延び、 ｂ）前記テープドライブモーターは軸の周りで回転可能
   な１つのローターを有し、 ｃ）ほぼ同じ軸の周りの前記ローターと前記シャフトと
   の間に回転ドライブ関係を与えるように、前記ローター
   を前記シャフトに動作上連結する手段を含み、 ｄ）前記ローターが回転して前記シャフト及び前記リー
   ルを駆動するときに、前記軸受手段が前記ローターの回
   転支持を行うための唯一の軸受手段である、 テープカセット及びテープドライブモーターの組み合わ
   せ。